КАЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК Советский патент 1968 года по МПК G01K17/06 

Изобретение относито к области измерения тепловых потоков в импульсных и ударных аэродинамических трубах.

Известные калориметрические датчики, в которых рол: термочувствительного элемента выполняют термопары, имеют низкую чувствительность и больнпю инерциониост,..

Предлагаемое устройство позволяет устранить вышеуказанные недостатки и отличается тем, что в нем терлючувствительньн элемент выполнен в виде запорного слоя в месте контакта полупроводниковой пленки с основаииел датчика, к которым соответственно прикреп.тены электроды со стороны, противоположной воспринимающей тепловой поток.

На чертеже показан предлагаемый датчик.

Он состоит из топкой теплопроводной, например, медной пластинки / диаметром порядка два миллиметра, полупроводникового с.тои 2 из материала (наиример, из закиси меди), образуюш,его с пластинкой запорный слой, серебряной пленки 3 толиипюй в несколько микрон, выводов 4 и 5 из тонкой ироволоки малой теплопроводиоети (например, из константана), припаянных к серебряной пленке и модной пластинке, и теплоизоляционной массы i; (например, эпокеидпой смолы), при помощи которой датчик закрепляют иа поверхност1 модели 7.

Принцип работы иредлагаемого датчика не отличается от принципа работы известных калориметрпческих датчиков и заключается в илмереипп скорости изменения температуры калориметрической массы, аккумулирующей теплс. Мерой теплового потока таких датчиков служит скорость изменения температуры кал()pи ieтpичeeкoй массы.

Роль термочувствительного элемента - термометра сопротивлення выполняет запорньп слой в месте контакта пластинки с полупроводником. Измерительный ток иодводптся проволокой к пластипке, проходит через запорный сл(1Й. сло полупроводника, серебряную пленку и отволтггея BTOpoii проволокой. 0.пческое соиротивлен.ие запорного слоя как и всякого полупроводника зависит от его температуры. ЗппорИый слой у меди с закисью МОД имсег температуриый коэффициент порядка О,On град. Так как запорный слой расположен па ribisopxHOCTH металла, то температура новерхности нластинкн одновременно является температурой термочувствительпого элемента. Такой тep oчyвcтвнтeльный элемент д.тя измерения температуры поверхности п.таcTHiiKii является безыне|)Ц1 онным. Измерительнляй ток подводится к зано 1иому слою через слой полупроводника, н поэтом полное сопротивленпе датчика равно сонротнвлсний запорного н полунроводншчового слоев. Полунооводннковый слой имеет прлшерпо одинаковую температурную ч вствнтельность с запорным слоем, однако он обладает пнерпнонно

стью. так как теплопроводность его зпачптельно хужС; чем у металла. В целях уменьпюиия влияния нолупроводникового слоя датчик изготавливается так, что оеповиос сопротивление его сосредоточено в запорном слое. Величина сопротивления датчика в зависимости от требований может составлять от 1 ком до 1 м.о.ч, напряжение питания - от долей вольта до нескольких вольт. При паиряжеиии питания термочувствительного элемента в 4 в чувства тельность его составляет 200 мв на градус, т. е. она в несколько тысяч раз вьиие, чем у термопар.

П р е д мет изобретен и я

Калориметрический датчик, содержащий металлическое основание и термочувствительный элемент, отличающийся тем, что, с нелыо увеличения чуветв1ггелы оети и уменьшения динамических оншбок измерения теплового потока, и нем термочувствительный элемент выполнен и виде запорного слоя в меете контакта иолуГ1роводниковой иленки с основанием дагчика, к которым соответственио ирикреилены электроды ео етороны, нротивоиоложной воснринимающей тепловой поток.